（从左到右）：CBMM全球电池主管罗杰里奥·里巴斯先生;新加坡国立大学副校长（创新与企业）兼CA2DM董事会主席陈楚汉教授;以及CA2DM主任安东尼奥·卡斯特罗·内托教授;CBMM-CA2DM先进电池实验室成立。
（从左到右）：NUS CA2DM研究人员Govindan Kutty Rajendran Nair博士，Sergio G. Echeverrigaray博士和Yang Jie博士在CBMM-CA2DM先进电池实验室的干燥室工作。
Newswise — 电池在为许多现代设备供电方面发挥着至关重要的作用，例如手机、心脏起搏器和电动汽车。然而，传统的锂离子电池存在安全风险、生命周期短和充电时间长等局限性。由新加坡国立大学（NUS）先进2D材料中心（CA2DM）开发的先驱铌石墨烯电池，石墨烯和其他二维（2D）材料研究的创新者，以及铌产品和技术的全球领导者CBMM将解决所有这些问题。
这些电池正在新的CBMM-CA2DM先进电池实验室进行测试，该实验室由新加坡国立大学和CBMM于今天启动，并在新加坡国家研究基金会的支持下，在三年内共同投资380万美元（500万新元）建立。
“CBMM-CA2DM先进电池实验室是新加坡最高科技和设备齐全的设施，可以探索电池技术的新领域。该实验室为研究人员提供了先进的设备，以创建新的固体电解质，制造各种电池形式，并最终将他们的创新付诸实践。我们在开发铌石墨烯电池方面取得了重大进展，这些电池被证明是安全性，效率和可持续性方面的游戏规则改变者，“CA2DM主任Antonio H. Castro Neto教授说。
重新思考电池功能
与传统锂离子电池相比，先驱铌石墨烯电池已被证明具有更高的性能和安全性。此外，锂离子电池中的挥发性和易燃液体电解质将被含铌固体电解质取代，进一步提高新型电池的安全性和能量密度。
铌石墨烯电池的优点包括：
铌是电池负极中的主要活性材料，同时也用作正极中的添加剂。另一方面，石墨烯用于负极和正极，以提高电子导电性和结构稳定性。在负极中，铌材料独特的晶体结构有利于快速充电而不破坏结构。在正极中，铌材料可以增加离子电导率并保护活性材料不被降解。此外，石墨烯的低密度特性显着提高了两个电极的电子导电性，而不会影响电池的整体能量密度。
铌-石墨烯电池的最终原型预计将于2024年第一季度完成。
“由于它们的使用寿命更长，与现有的锂离子电池相比，新的石墨烯 – 铌电池显着降低了总拥有成本，并具有超快速充电能力。此外，它们提供更高的安全性，因为即使在高温下也不会有爆炸风险，“CBMM全球电池主管Rogerio Ribas说。“第一个在阴极和阳极上结合铌应用的电池，它们还具有更高的输入和输出功率、更宽的工作温度范围和更高的充电状态等优点，因此可以针对特定市场开发，例如商业和工业应用，包括混合动力汽车（轨道、卡车和乘用车）的再生制动系统， 重型应用、内部物流、无绳电动工具等，“Ribas先生补充道。
新实验室配备了最先进的设施，用于研究和制造先进的铌基电池和固体电解质。由于其高性能，铌石墨烯电池具有广泛的潜在应用，包括医疗设备，如心脏起搏器和除颤器，以及航空航天设备，如卫星和航天器，所有这些都需要长循环寿命和高安全标准。其他潜在应用包括电动汽车和消费电子产品。
“随着对可持续和高性能能源解决方案的需求不断增加，CBMM-CA2DM先进电池实验室标志着企业与研究之间的牢固合作伙伴关系，具有令人兴奋的实际应用。在新加坡国立大学，我们不断寻求突破创新的界限，我们期待实验室对科学技术和行业的新贡献，“新加坡国立大学副校长（创新与企业）兼CA2DM董事会主席陈楚汉教授说。
蓄势待发，有望在电池技术上取得进一步突破
CBMM-CA2DM先进电池实验室是新加坡第一个配备端到端定制电池创建和测试的实验室。 该实验室的主要功能包括电解质处理单元和湿度低至百分之一的干燥室，可以处理湿敏电池材料。干燥室还与一系列手套箱无缝连接，为要组装的电池创造了惰性气氛。这确保了整个过程中的零污染。
实验室设计还允许每月测试数千个原型。该实验室拥有先进的电池测试仪，可以进行充电和放电循环，研究工作和退化机制，并预测所生产电池的耐用性。此外，该实验室还拥有设备，使研究人员能够制造不同尺寸的各种形式的电池，例如纽扣和软包电池。
展望未来，该实验室旨在用各种材料测试和制造更先进和新颖的电池，并与当地的研究机构、学院和行业互动，以开发电池的前沿技术。一个高科技目标是开发固态电池技术，该技术内部不需要任何易燃液体，使其完全安全。实验室内还将创建一个工业空间，允许外部公司开发和测试电池原型以满足其商业需求。
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